现代化工仪表及化工自动化技术的协调应用研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 24 日 作者简介：尚鹏欣（1982），女，汉族，河北辛集人。-152-现代化工仪表及化工自动化技术的协调应用研究 尚鹏欣 石家庄凤山化工有限公司，河北 石家庄 050100 摘要：摘要：在现代化工生产中，化工自动化过程控制是至关重要的环节。通过对生产过程的实时监控，可以及时发现并解决生产中的问题，提高生产效率和产品质量。化工仪表是化工自动化过程控制的重要组成部分，用于测量、控制和调节化工生产过程中各种物理量的设备。在化工生产过程中，需要对温度、压力、流量、液位等多种参数进行实时监测和控制。化工仪表可以通过传感器将这些参数转化为电信号，再通过控制器进行处理，最终控制整个生产过程。关键词：关键词：现代化工仪表；化工自动化技术；协调应用 中图分类号：中图分类号：TQ05 0 引言 化工自动化主要指的是在开展化工生产机械设备上增设相应的仪表或设备，并在此前提条件下实现自动化操作，完全摒弃了传统手动操作的弊端和不足，进一步满足自动化生产的基本目标。现阶段，随着社会经济的稳定发展与进步，化工行业逐渐成为维持经济发展的关键产业，在社会经济发展中占据着至关重要的地位。通常情况下，化学工业需要在指向性封闭条件下开展各项活动，其在一定程度上对人工操作造成了负面影响。除此之外，因为多样化学药品具有一定程度的毒性与危险性，所以会对操作人员带来一定的危害与影响。想要在根本上减少操作人员受到的健康威胁并降低对周边生态环境的污染，强化对化工工艺的深入分析与监督管控是十分必要的，所以加强对化工仪表自动化研究凸显出一定的价值意义，采用现代化工仪表和化工自动化措施方法可以在根本上帮助工作人员合理控制生产工艺指标，进而提高化工生产活动的安全性、环保性及高效性。1 现代化工仪表的功能 1.1 编程功能 从整体视角来看，传统化工活动当中所运用的仪表通常采用硬件逻辑加以控制管理，所以最终的成果体现为运用自动化控制的各类线路过于复杂繁琐，在实际控制工作中无法实现高效率、高质量运行。一般情况下，计算机软件和信息技术融入仪表当中可以促使部分硬件逻辑电路被完全取代或更换，而且在控制电路中所采用的接口芯片特性可以实现功能控制。此种软件的编程凸显出便捷性、简洁性基本特点，如果采用硬件加以替代后便需要一系列定时和控制电路。所以，在仪器仪表当中运用计算机软件可以在根本上简化原本的硬件结构，进一步满足自动化仪表系统及硬件结构应用的基本需求标准，切实规避传统逻辑电路使用期间的故障问题，将各类安全隐患产生概率降低至最小化，进而实现化工生产活动的安全性及稳定性。1.2 记忆功能 现如今，我国各地区在化工行业中通常采用传统单一化仪表设备，通常需要以时序电路、逻辑电路等作为核心要素，以此来保障不同功能板块可以全面发挥出自身的优势价值，而且因受到各类外界因素的干扰与限制，其设置状态的记忆通常需要结合操作区间基本特点加以调整，由于记忆状态过于简单化，当其超出固定操作区间范围后，部分记忆功能便需要结合实际情况和外部环境条件展开二次设置和调整。然而仪表中的小规模计算机所携带的存储器凸显出高效率储存及记忆能力，不仅可以将已经产生的状态信息加以记忆，而且可以实现长期性保存记忆，还可以将不同状态下所产生的信息展开记忆，帮助工作人员结合实际情况对其展开精准化处理和重现，促使仪表的记忆功能不会在断电现象的负面影响下而随意消散，这也是与传统单一功能仪表相比凸显出的优势价值之一。1.3 计算功能 中国科技期刊数据库 工业 A-153-从整体视角来看，将微型计算机合理融入化工仪表当中，可以充分发挥出自动化仪表的计算功能，对于部分复杂繁琐的数据内容来说，化工仪表均可以对其展开精准化、深层次计算处理，并精准定位数据最大化数值和最小化数值，也可以对部分常数展开一系列乘除运算处理，切实发挥出化工仪表的自动化计算功能价值，促使各类生产项目和工作程序达成基本简化目标，也可以在根本上减少并缓解生产一线工作者的劳动量与工作负担。1.4 故障监测功能 现代化工仪表通常会对诸多数据内容加以记录和呈现，在以往所运用的化工仪表当中，相关人员需要借助各类硬件设备设施的价值功能加以运行，无法在第一时间探寻具体故障位置。在现代化工仪表应用期间，需要结合自动化发展特点不断提升微机处理系统的应用效率，在此前提条件下精准探索故障数据，进一步为设备检修提供众多参考依据和大力支持，以此来降低后续检修维护的时间成本，全面提升化工生产的综合效益和效率。一般情况下，仪表监控人员需要对各类化工生产环节及流程展开精准化管控和监督，对于实际生产阶段中存在的异常问题和不良现象，可以及时采用针对性措施方法加以处理和优化，进而保障化工生产项目可以有序开展。2 化工自动化过程控制管理中存在的问题 2.1 仪表研究投入较低 一般而言，化工企业更多是以经济效益为导向，将利润作为公司发展的主要目的。因此，一些化工企业常常比较注重眼前利润，不太注重公司的技术更新和技术创新。这也造成了这一类公司在技术与装备开发上的投资较少，不能为其开发工作提供强有力支撑。有些企业已经配备了自动化的化工仪表，但是因为仪表本身的技术含量比较少、后续拓展功能少，不能及时增加投资，更新换代，所以不能很好地升级仪表，无法完成整个系统各个仪表的兼容性，导致整体生产自动化水平无法提高。2.2 人才相对缺乏 就仪表来说，它还没有实现对化工生产进行独立的自动化控制，还需要专门的技术人才协同。所以，现代化工仪表的管理者，对仪器的自动化程度有着很大的影响。而要满足化工企业对专业人才的获取需求，仅仅依靠企业招聘是不够的，还需要有关企业切实开展内部培训工作，打通职业发展通道和晋升平台。但是，在培养专业技术人员的过程中，通常会耗费公司很多的时间和精力，并且在培训过程中还有很多不确定因素，这也造成了公司的人才比较匮乏。2.3 保养维护工作不够到位 仪表在长期运转中，不可避免地会发生一些固有损失，如果不能对仪表进行有效维护保养，将会大大降低仪表的使用寿命。同时，因为仪表的维护保养工作没有做好，使得相关管理人员没有能够及时发现潜在的故障隐患，造成仪表故障进一步扩大甚至报废，影响了生产的正常开展并给公司带来了一定的经济损失。对维护保养不到位这一问题进行分析，发现其出现的原因与企业没有全面、贯彻地执行仪表设备管理制度有关系，因为企业没有定期对仪表进行检查、校验，没有做好详细的故障记录，也就无法对后期进行故障分析，总之在仪表故障预防上不够重视。3 现代化工仪表及化工自动化技术的协调应用要点 3.1 强化人与机器的有效合作 一般情况下，人机结合主要指的是在自动化仪表和现代技术的应用背景下配合众多技术人员展开各项操作活动，在新时代信息科技水准进一步提升的趋势下，仪表自动化不可完全脱离工作人员和设备设施的扶持与帮助，多样化工作设备往往可以充分展现出化工标志和仪表程序状态，并对其展开清晰化规定建设，而具体设定流程往往需要相关技术人员加以编制和操作。所以在化工行业实际发展阶段中，自动化仪表需要实现科学化、合理化运用，并加强对各部门操作专业人员的培训指导，促使其熟练掌握众多现代化技术知识和操作技巧，只有这样才可以充分满足不断更新换代的仪表自动化仪器标准，也可以在根本上结合化工行业多样化需求对仪表展开深层次调整与优化，促使其充分满足现代企业发展的各项需求标准。在此情况下，实现对仪表自动化的灵活管控，可以为各地区化工行业的后续发展提供更多力量源泉，促使仪表自动化引导化工企业获取更多经济效益和社会效益，进一步促进我国社会经济实现可持续性发展。中国科技期刊数据库 工业 A-154-3.2 实现智能网络化 现阶段，化工行业对自动化仪表的实践应用以及与现代信息技术、网络技术彼此间的深入结合，在当代实现了网络整体化发展，并可以在神经网络理论与自动模式识别理论的前提条件下推动相关功能实现自动化发展，促使多功能表及示波器等关键仪表实现应用的网络化发展，切实提高行业的工作效率与质量。除此之外，在网络控制背景下的自动化仪表应用期间，可以实现对化工生产中数据信息的全面检测、科学转换及自主审核，进一步推动自动化仪表数据处理工作实现智能化发展，充分发挥出化工生产领域涉及到的各类复杂性功能。3.3 实施周期预防性维护 经过大量的实践与统计证明，化工仪表自动化设备的使用寿命会受到周边环境的直接影响，为了做到预防性维护，提升自动化设备的维护效果，并延长其使用寿命，就必须要实施周期预防性维护措施。具体的周期预防性维护需要将设备的生命周期作为基本的评估方式，继而确定各种设备的生命周期，将其作为维护基础，并不断提升管理的效率，能够减少设备的故障发生率。此外，因为自动化设备本身需要满足材质、压力、空气环境等基本需求，所以其使用寿命很容易受到外部生产环境的影响。因此，设备管理维护人员首先要根据其实际运行状态判断可能出现的问题，并对这些问题进行统计与分析，从而确定造成故障的原因，提出具体的应对处理办法。其次，管理维护人员还必须对设备的生命周期进行归档分析，从而明确不同设备的生命周期。管理人员可以通过对设备运行情况的记录，计算出设备正常运行的时间，继而采取分级管理的措施，制定出相应的预防性维护方法，以保证设备的正常运行，提升生产效率。最后，管理维护人员还需要根据设备的实际运行状况对其生命周期进行更新记录。因为现阶段可以采用的技术方法都能够有效地提升自动化设备的基本性能，故而需要根据实际情况进行更新。3.4 仪表和管路的安装技术（1）仪表安装。在安装压力式温度计时，要把温包浸到介质中，并且要严格控制安装和取压点的高度，使二者相同。同时，对于频繁出现振动的管路，不要放置压力表。在安装流量仪表时，要让转子流量计处于垂直状态，如果需要将电磁流量计安装到垂直的管道边上，工作人员一定要注意被测介质的流向。如果附近存在强磁场，要结合实际情况选择合适的措施，里面影响仪表的正常使用。（2）管路敷设。在敷设管路前，工作人员要先清除管内杂物，并根据管路材质选择合适的方法。一般来说，对于金属管，优先选择冷弯方式进行弯制，弯曲半径要大于3倍管外径长度，对于高压管要保证一次性弯成型。此外，按照水平方向敷设测量管路时，要根据管内介质，合理设计坡度。3.5 优化仪表的外部环境 化学仪表作为一种测量仪器，与其它化工仪表相比，工作环境比较复杂，而且它的测量精度会受到外界条件的影响而产生很大的改变。因此，仪表操作人员需要对仪表操作的环境进行全方位优化，避免温度和湿度等因素对仪表带来的不利影响。要优化工作中的温度和环境，对化工仪表的工作环境，既不能太高也不能太低，其最低的温度必须在-30 摄氏度之上，而工作环境的最高气温不能超过 70 摄氏度。这是由于，仪器中的 IC 对温度比较敏感，如果温度太高，而且不能高效散热，就会对仪表元件的运转状况造成影响，并且还存在着被氧化和烧毁的危险，如果温度低于最小限度，就会导致元件的运转失效。此外，还需要对化工仪表的温度环境进行科学优化，一般而言，在不运行的时候，化工仪表最适合的湿度储存条件是 10%到 80%之间，但是在进行仪器工作的时候，应该对湿度储存环境进行严格控制，最高不能大于 70%，最小也要为 30%，如果湿度环境低于最低湿度，就容易产生静电，严重的还会对线路造成破坏。造成缓存区中的资料遗失。如果空气中的水分太多，就会侵蚀仪器的内部元件，使仪器产生锈蚀，引起短路，接触不良等故障。3.6 DCS 系统应用（1）集散控制系统。现如今，我国各地区化工业的计算控制系统在投入运营期间往往会凸显出诸多故障问题。集散控制系统也被广泛称为 DCS，其归属于硬件设备范畴内。从整体视角来看，该系统主要是工业控制计算机根据实际化工装置特点和用户个性化需求，结合工业以太网实现对各类装置设备的统一协调管控。（2）DCS 通讯接口。此通讯接口可以与其他系统实现高效通讯和衔接，但是在实际运行阶段中仍然存在一些问题漏洞，简单来说，接口与系统彼此间无法实现中国科技期刊数据库 工业 A-155-高效稳定的信息数据传输与互通，如果出现紧急性或突发性化工安全事故，便会引发一系列负面情况。所以需要在化工厂各个关键位置详细记录 DCS 的基本情况。4 结束语 对于现代化工仪表和自动化技术协调应用的深入探究，需要结合现代化工基本特点和趋势，根据相关理论知识和使用状况展开系统性、综合性分析，在根本上减少因安全事故发生而引发的经济损失。参考文献 1唐江明.现代化工仪表及化工自动化的过程控制探讨J.化工管理,2021(10):135-136.2张路明.化工自动化仪表及控制系统智能化的研究J.化工管理,2021(1):149-150.3王彦棋.现代化工仪表及化工自动化的过程控制探讨J.中国石油和化工标准与质量,2020,40(14):170-171.